Proyecciones Regionales de Cambio Climático en la costa centro sur de Chile

René D. GarreaudDepartamento de Geofísica

Universidad de Chilewww.dgf.uchile.cl/rene

XXX Congreso de Ciencias del Mar

19-22 Octubre 2010, Concepción Chile

Programa

● El clima a lo largo de la costa de Chile

● Clima futuro en base a modelos globales

● Clima futuro en base a PRECIS (modelo regional)

● Esta ocurriendo el cambio de clima costero?

Long term mean rainfall (colors) & surface winds (arrows)

Jan July

Observaciones: Viento en Sfc y Precipitación

A

AA

A

A

A

Observaciones: Campo de Viento en Sfc

Jet costero (máxima magnitud) a lo largo de la costaVariabilidad sinóptica y estacional dictada por (SLP) / y

T5m

T90m

VPM

VAM

Reg

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ngua

de

Vac

a/T

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ruca

(33

°)

Tiempo (mmdd 2009-2010)

Observaciones: Viento, Temperatura y ….

vqt

Observaciones: Cubierta de nubes bajas

Low latitudes (10°S-10°N)

Fra

ctio

nal

ch

ang

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MB

L m

ois

ture

Reducción en circulación Debilitamiento celda de Walker

Multimodel average SLP trend2000 - 2100 (A1B)

Vecchi and Sodden 2006Cambio tipo El Niño en latitudes bajas, pero sin teleconecciones en lat. medias

Multimodel average thermocline trend2000 - 2100 (A1B)

Vec

chi a

nd S

odde

n 20

06

Multimodel average SLP difference betweenA2 (2070-2100) and BL (1970-2000)

Strengthening of the poleward flank of subtropical anticyclones and poleward shift of the midlatitude storm track is very consistent among GCMs

Annual mean

Garreaud & Falvey 2007

Multimodel average SLP and sfc wind difference betweenA2 (2070-2100) and BL (1970-2000)

Over open ocean v in geostrophic balance with SLP.Near the coast v more controlled by along-coast SLP

Annual mean

Garreaud & Falvey 2007

© IPCC 2007: WG1-AR4 (2007)

Precipitation and surfacetemperature Changes

Clements, Norris and Dovary 2007

Changes in subtropical low level cloudiness…most difficult

1 2

Subtropical low cloud amount

Warmer climate…more clouds

Warmer climate…less clouds

PRECIS (Providing REgional Climates for Impact Studies)(Hadley Centre UK MetOffice RCM)

Single domain

• Horiz. grid spacing. 25 km

• 19 vertical levels

• Lateral BC: HadAM every 6h

• Sfc. BC: HadISST1 + Linear trend

Simulations

• 1961-1990 Baseline

• 2071-2100 SRES A2 y B2

• 30 years @ 3 min 4 months per

simulation in fast PC

Why?

• CONAMA (Chile) needed results in 9

months

Where?

http://www.dgf.uchile.cl/PRECIS

PRECIS Results

PRECIS Results

Garreaud & Falvey 2007

PRECIS Results

Garreaud & Falvey 2007

2 month extended upwelling season(earlier onset, later demise)

Stronger southerlies

PRECIS Results

Garreaud & Falvey 2007

Las Cruces

Lavapie

QuikScat data (2000-2006)

PRECIS BL (1961-1990)

PRECIS A2 (2071-2100)

Frequency of surface meridional wind speed at 33°S 74°W

PRECIS Results

Garreaud & Falvey 2007

Is the regional cooling of theHumboldt EBUS already taking place?

Over the Pacifc SST trend looks very similar to the PDV patter

2006-1979

Falvey & Garreaud 2007

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offshore

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inland

WestAndes

East Andes

Falvey & Garreaud 2007

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Gentileza Carmen GradosIMARPE

Is the regional cooling of theHumboldt EBUS already taking place?

Global mean: +0.2º/dec

Multimodel mean Regional warming 1970-2000 (SST anomaly).Also shown in contours SLP trend

Falvey & Garreaud 2007

Conclusiones

● Enfriamiento costero en las últimas tres decadas (0.25°C/decada) contrasta con calentamiento continental. Posiblemente debido a factores naturales pero también a efecto de cambio climático debido a incremento de surgencia

● Un clima más calido tiende a generar condiciones tipo El Niño en el Pacifico ecuatorial (alisios menos intensos). No hay consenso sobre variabilidad interanual.● GCMs predicen en forma consistente una expansión de la celda de Hadley resultando en un incremento de persión a lo largo de la costa.

● El incremento de la PNM favorece aumento de vientos del sur a lo largo de la costa de Chile. También explica reducción de precipitaciones (20-30%)

● El modelo PRECIS aporta detalles. Extensión de la estación de surgencia e incremento de los vientos del sur en zona centro-sur.● Vientos del sur mas estables y eventos mas intensos en zona central.

● Respuesta oceanografica & biologica incierta…modelación acoplada

References

Falvey, M. and R. Garreaud, 2009: Regional cooling in a warming world: Recent temperature trends in the SE Pacific and along the west coast of subtropical South America (1979-2006). J. Geophys. Res., 114, D04102, doi:10.1029/2008JD010519.

Garreaud, R. and M. Falvey, 2009: The coastal winds off western subtropical South America in future climate scenarios. Int. J. of Climatology, 29, 543-554. doi: 10.1002/joc.1716

Vecchi, G. and Soden, B.: Global warming and the weakening of the tropical circulation. Journal of Climate, 20, 4316-4340, 2007.

Lu, J., Vecchi, G., and Reichler, T.: Expansion of the Hadley cell under global warming. Geophys. Res. Lett, 34, 2007.

All available on line @ http://www.dgf.uchile.cl/rene

Material de apoyo

Future Climate ScenariosGHG (CO2,…) emissions projections + GCMs

20+ GCMsCMIP3/IPCC AR4

Poleward expansion of the Hadley cell

Lu et al. 2007

PRECIS Results

Multimodel average zonal trend2000 - 2100 (A1B)

Vecchi and Sodden 2006

PRECIS Results

Entonces…mas surgencia en el futuro…que bueno!Parece que no tanto

Months (1st day)

Inte

gra

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pse

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tre

ss (v*

ΙVΙ)

BL (1961-1990)

A2 (2071-2100)

PRECIS simulations – 39°S 75°W

PRECIS Results

Garreaud & Falvey 2007

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?Temperature trends 1979-2006

Falvey & Garreaud 2007